背景及概述[1][2]
吉馬酮Germacrone 別名杜鵑酮、牻牛兒酮等，是一種單環(huán)倍半萜類化合物，存在于牻牛兒苗科、杜鵑花科和姜科等植物中。其中桂郁金Curcuma kwangsiensis S.G.Lee etC.F.Lian 中含量相對較高，桂郁金為姜科姜黃屬CurcumaL.植物，廣西莪術(shù)Cureuma wangsiensis．G.Lee eI C F Liang的干燥塊根，是一種活血化瘀類中藥。吉馬酮的英文名稱為Germacrone，分子式C15H22O，分子量218．17，為白色針狀晶體，熔點(diǎn)56~57 ℃，具有光學(xué)活性。在水中的溶解度較低，加熱可使其溶解度增大，易溶于甲醇、乙醇、丙酮和二甲基亞砜等有機(jī)溶劑，難溶于石油醚。對高熱、光和酸堿較為敏感，或氧化、或重排、或引起結(jié)構(gòu)的改變； 在－ 78 ℃且HSO3Cl 存在的條件下，可轉(zhuǎn)變?yōu)殡p環(huán)化合物。吉馬酮的提取方法主要有滲漉法、超臨界CO2萃取、超聲提取等方法。采用多次過硅膠過氧化鋁柱層析柱，得吉馬酮純度達(dá)到98.3%。采用高速逆流色譜法( HSCCC) 從658 mg 桂郁金精油中分離和純化得吉馬酮62mg，純度達(dá)到95%以上。吉馬酮含量測定方法有分光光度法、高效液相色譜法、還可采用GC 法等。采用RP-HPLC 法對不同產(chǎn)地的桂郁金中吉馬酮的含量進(jìn)行了測定，得出容縣桂郁金中吉馬酮的含量最高，達(dá)到1.089mg/g。大量研究表明，吉馬酮具有抗腫瘤、抗病毒、抗菌、抗炎等藥理作用.
藥理作用及應(yīng)用[1]
1. 抗腫瘤作用
吉馬酮是植物中分離的單體化合物之一，大量研究表明吉馬酮能夠抑制肝癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、肺癌細(xì)胞和膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、促進(jìn)凋亡，具有抗腫瘤作用，并呈現(xiàn)質(zhì)量依賴性。及其抗腫瘤作用機(jī)制主要是誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，阻滯細(xì)胞周期。
1）肝癌：細(xì)胞肝癌是肝臟的惡性腫瘤，分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩類。原發(fā)性肝臟惡性腫瘤起源于肝臟的上皮或間葉組織，在我國的發(fā)病率高、危害大。隨著科研水平的進(jìn)步，及中醫(yī)、中藥用于治療中晚期肝癌取得了一定的成果，不但可以明顯改善病情，使病情發(fā)展較緩，而且還具有不良反應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。吉馬酮可以抑制肝癌細(xì)胞的增殖。通過以肝癌BEL7402 細(xì)胞為研究對象，采用MTT 法比較吉馬酮使用前后細(xì)胞的增殖狀況，使用Western-blot 法檢測吉馬酮對p53、Bax、Bcl-2 蛋白的影響，得出吉馬酮可以使p53 和Bax 蛋白增加、使Bcl-2 蛋白下降，從而抑制肝癌BEL7402 細(xì)胞增殖。研究吉馬酮對人肝癌細(xì)胞株HepG2、BEL7402 的影響結(jié)果表明，吉馬酮通過調(diào)節(jié)蛋白Bax 和p53 增加，Bcl-2 減少，且活性氧升高，從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡，吉馬酮阻滯G2 /M 期細(xì)胞周期，抑制肝癌細(xì)胞的增殖，并呈劑量依賴性，及其對正常肝細(xì)胞的影響較少。進(jìn)一步研究還得出了吉馬酮是通過抑制JAK2 /STAT3信號通路誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞凋亡。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)吉馬酮濃度在80~240 μM 之間促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡、使肝癌細(xì)胞G2 /M 期阻滯并呈現(xiàn)劑量依賴性，抑制了肝癌細(xì)胞周期蛋白cyclinB1 及其蛋白依賴性激酶的表達(dá)，得出吉馬酮有望單獨(dú)或和其他物質(zhì)制成復(fù)方制劑用于預(yù)防或治療肝癌。
2）乳腺癌細(xì)胞：乳腺癌是發(fā)生在乳腺上皮組織的惡性腫瘤，乳腺癌約99%發(fā)生在女性。乳腺癌致命的原因是乳腺癌細(xì)胞喪失了正常細(xì)胞的功能，細(xì)胞之間連接變松，容易脫落，脫落后隨血液或淋巴液播散全身，從而危害生命。近期有研究指出吉馬酮可以抑制乳腺癌細(xì)胞增殖。研究得出吉馬酮增加乳酸脫氫酶( LDH) 釋放，顯著抑制乳腺癌細(xì)胞增殖，阻滯細(xì)胞周期中的G0 /G1和G2 /M 期，誘導(dǎo)人乳腺癌細(xì)胞凋亡等，吉馬酮抑制乳腺癌細(xì)胞增殖是通過線粒體途徑誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡介導(dǎo)的凋亡途徑。乳腺癌化療的主要障礙是多藥耐藥。通過對阿霉素( ADR) 等多藥耐藥的人乳腺腺癌上皮細(xì)胞進(jìn)行研究，得出吉馬酮和ADR 同時(shí)使用增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的凋亡，兩者具有協(xié)同作用。此外，吉馬酮還可以增加ADR 減少抗凋亡蛋白的作用，同時(shí)通過抑制多藥耐藥( MDR1) 基因啟動(dòng)子1 顯著降低P 糖蛋白的表達(dá)，結(jié)果表吉馬酮在MDR 方面具有重要作用，可能成為一種新的乳腺癌化療耐藥的逆轉(zhuǎn)劑。對吉馬酮和呋喃二烯聯(lián)合使用進(jìn)行研究表明，吉馬酮可增強(qiáng)呋喃二烯抑制乳腺癌細(xì)胞增殖的作用。
3）肺癌細(xì)胞：肺癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一，半個(gè)世紀(jì)以來肺癌的發(fā)病率和死亡率呈明顯上升趨勢，已成為我國城市人口惡性腫瘤死亡原因的第1 位。近期國內(nèi)外有大量的學(xué)者對其進(jìn)行研究，有對合成藥物進(jìn)行研究、也有提取天然藥物研究的，國內(nèi)對有效成分及有效部位研究居多。部分研究者對吉馬酮抗肺癌作用進(jìn)行研究，得出可抑制肺癌細(xì)胞增殖。以人肺癌A549 細(xì)胞系為研究象，證明吉馬酮可以抑制肺癌A549 細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并具有劑量效應(yīng)關(guān)系。非小細(xì)胞肺癌約占肺癌的80%，鱗癌是非小細(xì)胞型肺癌的一種。以人肺鱗癌LK2 細(xì)胞系為研究對象，結(jié)果表明吉馬酮對人肺鱗癌LK2 細(xì)胞增殖具有抑制作用并誘導(dǎo)此細(xì)胞凋亡，其抑制率與凋亡率都隨吉馬酮濃度的增加而增大。
4）膠質(zhì)瘤細(xì)胞：源自神經(jīng)上皮的腫瘤統(tǒng)稱為腦膠質(zhì)瘤( 膠質(zhì)細(xì)胞瘤) ，是最常見的原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，約占所有顱內(nèi)原發(fā)腫瘤的一半?，F(xiàn)有研究證明吉馬酮對膠質(zhì)瘤細(xì)胞具有抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)吉馬酮對膠質(zhì)瘤細(xì)胞的抑制作用呈劑量、時(shí)間依賴性，對正常人星形膠質(zhì)細(xì)胞影響不大，通過流式細(xì)胞分析得出吉馬酮促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)細(xì)胞G1 期阻滯，得出吉馬酮可能通過調(diào)節(jié)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡和G1 期阻滯相關(guān)蛋白的表達(dá)從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖，是一種有效的化學(xué)預(yù)防藥物。
5）宮頸瘤細(xì)胞：宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤。致病的主要因素是高危型HPV 持續(xù)感染，90% 以上的宮頸癌伴有高危型HPV 感染。研究發(fā)現(xiàn)，吉馬酮可預(yù)防和治療HPV 感染導(dǎo)致的宮頸癌。
2. 抗病毒作用
高致病性流感病毒對人類造成較嚴(yán)重的健康問題。盡有疫苗存在，但由于耐藥病毒株的出現(xiàn)，有效地控制疾病的進(jìn)展和病毒傳播都需要抗病毒藥物。因此抗病毒研究已成為熱潮。吉馬酮在抗病毒作用方面取得一定進(jìn)展。在研究中，發(fā)現(xiàn)吉馬酮可抑制流感病毒復(fù)制周期的早期階段和病毒蛋白表達(dá)，對H1N1 和H3N2 流感病毒和乙型流感病毒都具抗病毒活性，并呈劑量依賴性。此外，吉馬酮和奧司他韋合用對流感病毒的抑制作用具有協(xié)同作用。結(jié)果表明，吉馬酮具有被開發(fā)為一種單獨(dú)治療劑或聯(lián)合其他藥物治療感染性流感病毒的潛力。通過研究吉馬酮對豬細(xì)小病毒的抑制作用，得出吉馬酮主要抑制早期豬細(xì)小病毒的復(fù)制以及病毒RNA 和蛋白質(zhì)的合成，并呈質(zhì)量依賴性，治療濃度200 μL吉馬酮對細(xì)胞無明顯毒性。以I 型單純性皰疹病毒( HSV-1) 和II 型單純性皰疹病毒( HSV-II) 株和Vero 細(xì)胞為研究對象，通過觀察氯化聚乙烯( CPE) 和檢測細(xì)胞存活率來判斷吉馬酮對病毒復(fù)制的抑制作用，其結(jié)果證明吉馬酮具有良好的抗單純性皰疹病毒活性。
3. 抗菌作用
吉馬酮具有抗菌作用。研究采用擴(kuò)散法和稀釋法測定，得出吉馬酮可抑制細(xì)菌菌株和真菌菌株。其中細(xì)菌菌株有大腸桿菌、肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌C、枯草芽孢桿菌； 真菌菌株有產(chǎn)黃青霉菌、煙曲霉菌、白色念珠菌。特別對枯草芽孢桿菌和大腸桿菌具有比較好的作用，最低抑菌濃度( MIC) 都為1.25mg/mL，最低殺菌濃度( MBC) 分別為2.5 mg/mL和大于5 mg/mL。
4. 抗炎作用
吉馬酮除對急性肝損傷具有保護(hù)作用，研究表明，吉馬酮對新生大鼠脂多糖( LPS) 所致急性肺損傷具有保護(hù)作用。吉馬酮可以顯著降低促炎性細(xì)胞因子IL-6 和TNF-α 表達(dá)，同時(shí)抗炎介質(zhì)TGF-β 和IL-10 表達(dá)明顯增加，還可以減輕LPS 誘導(dǎo)的新生大鼠的病理變化。吉馬酮能夠抑制脂多糖激活的巨噬細(xì)胞對一氧化氮的生成。
5. 其他作用
研究得出，蓬莪術(shù)環(huán)氧酮和吉馬酮相互作用影響人類細(xì)胞色素P450 系統(tǒng)，具有肝藥毒性。吉馬酮體外適度抑制CYP2B6 和CYP3A4 的活性。產(chǎn)生了2 個(gè)氧化代謝物和4 個(gè)谷胱甘肽結(jié)合物。研究發(fā)現(xiàn)，吉馬酮抑制UVB 誘導(dǎo)的人角蛋白細(xì)胞mRNA表達(dá)上調(diào)，MMP-1，2和3 蛋白的表達(dá)上調(diào)，在1~10 μM范圍內(nèi)呈劑量依賴性。
藥代動(dòng)力學(xué)[1]
近10 年有研究者采用高效液相色譜法分別對大鼠和兔子體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)血漿中吉馬酮的線性范圍在0.1~15 μg/mL之間，方法學(xué)考察得出的精密度、穩(wěn)定性、回收率等均符合生物樣品測定要求。采用灌胃給藥尾靜脈取血進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，吉馬酮在胃腸道吸收緩慢，給藥1h 后血藥濃度達(dá)到最高值，主要藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)消除半衰期約為22 h，且得出吉馬酮為慢消除類藥物； AUC 為0.739 μg/h/L ，并且吉馬酮的血藥濃度一時(shí)間曲線符合二室模型。吉馬酮的血藥濃度為( 6.557 ± 0.52) μg/mL。利用高效液相色譜法測定了大鼠血漿中吉馬酮，對吉馬酮的藥代動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，還發(fā)現(xiàn)血漿中的內(nèi)源性物質(zhì)對測定沒有影響。采用反相高效液相色譜法分析研究雄兔在靜脈注射吉馬酮后的藥代動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)靜脈注射后兔子血漿中吉馬酮的劑量在3.2~9.6 μg/mL范圍表現(xiàn)出線性，其血藥濃度—時(shí)間曲線擬合一二室靜脈注射模型。
分離 [3]
配制0.1mol/L甲基-β-環(huán)糊精水溶液與正己烷按體積比1：1在分液漏斗中混合，充分振蕩，靜止，臨用前分層，下相選為固定相，上相選為流動(dòng)相；柱溫設(shè)定為20℃，先用恒流泵將溶劑體系的下相打入HSCCC的聚四氟乙烯螺旋管，直至注滿整個(gè)管子，然后開啟HSCCC， 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為803.6prm，同時(shí)將流動(dòng)相以2.0ml/min流速從柱的首端泵入HSCCC分離柱；等到柱尾端流出流動(dòng)相時(shí)，表明HSCCC中兩相已達(dá)到平衡，通過六通閥將樣品注入HSCCC (536.4mg溫郁金揮發(fā)油樣品溶解于18ml等體積混合的上下相溶劑中)；以波長254nm的紫外 檢測器檢測流出液，根據(jù)紫外檢測器光譜圖，自動(dòng)收集洗脫液，將對應(yīng)峰的洗脫液的溶劑揮干，得吉馬酮晶體11mg。
主要參考資料
[1] 吉馬酮藥理作用的研究進(jìn)展
[2] CN201210203255.9 吉馬酮在制備用于治療肝癌藥物中的應(yīng)用
[3] CN201510642696.2 一種從溫郁金揮發(fā)油中分離吉馬酮的方法